高三化学第四章碱金属
一、考纲要求
1.掌握钠的重要性质，了解钠的保存和重要用途.
2.掌握钠的氧化物的性质，钠的重要化合物的用途及Na2CO3与NaHCO3的联系与区别.
3.掌握碱金属的性质，理解碱金属原子结构与性质递变规律，掌握用焰色反应检验金属钠和 钾及其离子的操作技能.
二、知识结构
1. 碱金属元素原子结构、单质性质、制法：
| 名称和符号 | 锂（Li） | 钠（Na） | 钾（K） | 铷（Rb） | 铯（Cs） | ||||
| 原子序数 | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 | ||||
| 结 构 | 原子结构结构简图 |
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| |||
| 电子式 | Lix | Nax | Kx | Rbx | Csx | ||||
| 主要化合价 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | ||||
| 相同点 | 最外层电子数相同，都是1个电子 | ||||||||
| 不同点 | 原子核外电子层数不同，依次增多 | ||||||||
| 原子半径 | 依次递增 | ||||||||
| 离子半径 | 依次递增 | ||||||||
| 金属活动性 | 依次递增 | ||||||||
| 质还原性 | 依次递增 | ||||||||
| 阳离子氧化性 | 依次递减 | ||||||||
| 物理性质 | 颜色和状态 | 银白色固体 | |||||||
| 密度 | 0．534g/cm3 | 0.97g/cm3 | 0.86g/cm3 | 1.523g/cm3 | 1.879g/cm3 | ||||
| 熔点 | 依次递减 | ||||||||
| 沸点 | 依次递减 | ||||||||
| 化学性质 | 跟氧气反应 | 4Li+O2 2Li2O | 4Na+O2 2Na2O 2Na+O2 Na2O2 | 2K+O2 K2O2 K+O2 KO2 | Rb+O2 RbO2 | Cs+O2 CsO2 | |||
| 跟卤素反应 | 2M+X2 | ||||||||
| 跟硫反应 | 2M+S | ||||||||
| 与水反应 | 2M+2H2O | ||||||||
| 与酸反应 | 2M+2H+ | ||||||||
| 与盐溶液反应加（CuSO4） |
| ||||||||
| 制法 | 2MCl | ||||||||
2M+Cl2↑（K：Na+KCl2.钠的氧化物和氢氧化物的性质和制法：
| 名称和化学式 | 氧化钠（Na2O） | 过氧化钠（Na2O2） | 氢氧化钠（NaOH） |
| 颜色和状态 | 白色固体 | 淡黄色固体 | 无色固体 |
| 类别 | 碱性氧化物 离子化合物 | 过氧化物 离子化合物 | 碱 离子化合物 |
| 电子式 | Na+[ | Na+[ | Na+[ |
| 氧元素化合价 | -2 | -1 | -2 |
| 化学键 | 离子键 | 离子键 非极性键 | 离子键 极性键 |
| 稳定性 | 不稳定 | 比Na2O稳定 | 稳定 |
| 与水反应 | Na2O+2HCl | 2Na2O2+2H2O OH+O2↑ | 不反应 |
| 与酸反应 | Na2O+2HCl +H2O | 2Na2O2+4HCl Cl+O2↑2H2O | NaOH+HCl |
| 与酸酐反应 | Na2O+CO2 | 2Na2O2+2CO2 +O2↑ | 2NaOH+CO2 NaOH+CO2 |
| 与盐溶液反应 | Na2O+2NaHSO4 2Na2SO4+H2O Na2O+H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4 | 2Na2O2+4NaHSO4 4Na2SO4+O2↑+2H2O 2Na2O2+H2O+CuSO4 Cu(OH)2↓+2Na2SO4+O2 | NaOH+NaHSO4 H2O 2NaOH+CuSO4 |
| 用途 | 制氢氧化钠 | 漂白剂、供氧剂、 氧化剂 | 化工原料、制纸浆、肥皂 |
]Na+
]
]3.碳酸钠和碳酸氢钠的性质和制法：
| 名称和化学式 | 碳酸钠（Na2CO3） | 碳酸氢钠（NaHCO3） |
| 俗名 | 纯碱、苏打 | 小苏打 |
| 颜色和状态 | 白色晶体 | 白色粉末 |
| 水中溶解性 | 易溶 | 易溶（比Na2CO3I小） |
| 热稳定性 | 稳定 | 不稳定 2NaHCO3 |
| 与酸反应 | CO HCO | HCO |
| 与某些碱反应 | CaCl2+Na2CO3 | NaHCO3+Ca(OH)2 2NaHCO3+Ca(OH)2 |
| 与某些盐反应 | CaCl2+Na2CO3 | NaHCO3+NaHSO4 +H2O+CO2↑ |
| 与CO2反应 | Na2CO3+CO2+H2O | 不反应 |
| 相互转化 | NaCO3 | |
| 制法 | NaOH+CO2 2NaHCO3 +CO2↑ | NaOH+CO2 |
| 鉴别 | 加酸产生CO2 加热难分解 | 加酸产生CO2较Na2CO3快 加热分解出CO2 |
| 用途 | 制玻璃、肥皂、造纸、纺织 | 发酵粉、治胃酸过多 |
HCO
NaHCO3三、知识点、能力点提示
1.通过钠的化学性质的学习，能正确分析钠长久露置于空气中发生的一系列变化的现象和原 理.
2.通过钠与水反应的现象及实质的学习，能正确分析钠与酸溶液、盐溶液、碱溶液反应时的 现象及实质.
3.通过Na2O2的结构和性质的学习，能正确分析Na2O2在化学反应中的电子得失及所起的作用.
4.通过Na2O2、NaHCO3、NaOH的性质的学习，掌握有关Na2O2与NaHCO3混合加热、NaOH与NaHCO3混合加热类型习题的计算.
四、能力训练
1.下列叙述中，正确的是( )
A.钠元素在自然界中，主要以化合态形式存在，其中最多的是碳酸钠
B.运用钠蒸气放电发光的性质，制造的高压钠灯能发出强烈的白炽光，其射程远，穿透力强 ，可作航船的探照灯.
C.单质钠是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钼等金属从它们的化合物中氧化出来.
D.钠着火后，可用砂子灭火，不能用水，也不能用泡沫灭火器灭火.
知识点：钠在自然界中存在.钠的化学性质和钠的用途.
能力点：再现能力、辨别能力、知识迁移能力.
2.将一块金属钠投入到饱和的澄清石灰水中，看到的现象是：( )
A.置换出金属钙而有固体析出
B.置换出氢气单质
C.反应比在水中剧烈、引起燃烧
D.溶液变浑浊，并放出气体
知识点：钠与水反应的现象和原理、平衡移动的条件、化学反应速率、晶体析出的条件
能力点：再现能力、迁移能力、综合分析推理能力.
3.金属钠、氧化钠和过氧化钠的混合物的质量为3.72g，与足量的水反应生成672ml混合气体 (标况)，放电引燃，混合气体恰好完全反应，则原混合物中，金属钠、过氧化钠、氧化钠的 物质的量之比为：( )
A.1∶1∶1 B.2∶1∶1 C.1∶1∶2 D.3∶1∶2
知识点：Na、Na2O、Na2O2的性质.
能力点：再现能力、计算推理能力
4. 2.1g平均相对分子质量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即 通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加( )
A.2.1g B.3.6g C.7.2g D.无法计算
知识点：CO、H2、Na2O2的化学性质
能力点：阅读理解能力、综合分析能力、计算推理能力.
5.可以肯定溶液中大量存在CO
的理由是( )
A.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生.
B.加入稀盐酸有无色无味的气体产生
C.加入MgCl2溶液时产生白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
D.加入稀盐酸有使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体产生.
知识点：CO的检验.
能力点：发散思维能力、实验推理能力、辨认能力.
6.Na2O2与NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排出气体物质后冷却，残留的固 体物质不可能是( )
A.Na2O2、Na2CO3 B.Na2CO3
C.Na2CO3、NaOH D.Na2CO3、Na2O2、NaOH
知识点：Na2O2、NaHCO3的化学性质
能力点：综合推理能力
7.下列关于钾、钠、铷、铯的说法中，不正确的是：( )
A.原子半径随核电荷数的增大而增大
B.单质的密度均小于1
C.其氢氧化物中，碱性最强的是C3OH
D.氧化能力最强的是钠原子
知识点：碱金属元素随着原子序数的递增性质递变规律.
能力点：再现能力，分析比较能力、推理能力.
8.用洁净的铂丝，蘸取某无色溶液，放在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，下列说法正确的是：( )
A.该溶液只含钾元素的化合物
B.该溶液中一定含钠离子
C.该溶液可能含有钠离子，但一定含有钾离子
D.该溶液可能含有钾离子，但一定含有钠离子
知识点：焰色反应.
能力点：辨别能力、推理能力
9.碱金属如锂、钠、钾、铷等)溶于汞可形成良好的还原剂“汞齐”，取7g碱金属的汞齐与
水作用得到2.24L氢气(标况)，并得1L密度为ρg/cm3的溶液，则溶液中溶质的质量分数可 以是( )
A.
B.
% C.
D.
%
知识点：碱金属、汞的化学性质、质量分数的计算.
能力点：综合分析能力、计算推理能力
10.超氧化钾(KO2)常用于急救，它能吸收CO2生成碳酸盐和氧气.若用156g金属钾在一定条件下与O2充分反应生成KO2，用此KO2完全吸收CO2，则生成的O2在标准状况下的体积是( )
A.11.2L B.22.4L C.44.8L D.67.2L
知识点：气体摩尔体积
能力点：发散思维能力、阅读理解能力、计算推理能力.
11.工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔化的氯化物，但钾却不能用电解KCl熔化物的方法制得，因金属钾易溶于熔化的KCl中而有危险.现在生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取.有关数据如下：
熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/cm3)
Na 97.8 883 0.97
K 63.7 774 0.86
NaCl 801 1413 2.165
KCl 770 1500升华 1.984
工业上生产金属钾的化学方程式和条件是：KCl+Na
NaCl+K
(1)工业上制金属钾主要运用到上上表所列的哪些数物理常数
(2)工业制金属钾主要应用什么原理使反应变为现实
知识点：离子反应发生的条件、平衡移动的条件.
能力点：知识迁移能力、综合分析推理能力.
12.碱金属氢化物为白色晶体，其中H-有较强还原性，因此常用氢化钠在高温下：将TiCl4还原成Ti，写出其化学反应式：
.MH能与H2O剧烈反应MH+H2O
MOH+H2，MH与液氨也有类似反应，写出反应方程式.
知识点：氧化还原反应，水解反应.
能力点：阅读理解能力，知识迁移能力，模仿思维能力.
参考答案
1.D 2.D 3.B 4.A 5.C 6.A 7.BD 8.C 9.AB 10.D 11.略 12.略